光滑粒子流體動力學（SPH）中的人工黏度（artificial viscosity）係數與水的實際黏度之間有什麼對應關係？

1樓：

我現在在用SPH算多相流。

DualSPHyics用過，後來覺得其不具備模擬低雷諾數和多相流動的特性，所以開始自己程式設計。

粘度項有幾個選擇，其中人工粘度在模擬自由液面用得比較多。其提出就是為了數值穩定。係數和物理粘度沒有直接關係，都是經驗取值。

如果你需要採用真實粘度模擬，可以將粒子NS方程粘度項直接展開，就可用流體真是粘度了。需要將所有粒子的應變率先求一遍，計算量比較大。

另外 DualSPHyics裡可以選擇粘性項除了artificial viscosity外，還可以用laminar viscosity, 這個方法包含真是粘度，適合單相流。

2樓：

很多時候引入人工定義項是為了數值計算的收斂和穩定，與實際的物理意義並沒有嚴格的對應關係。從某種程度上來說，相當於盡可能正確的拼湊得到精度較高的結果。

3樓：Xiao Sun

正像artificial viscosity的名字，並沒有什麼關係。sph人工粘性主要是為了在求解尤拉方程時保證計算穩定。題主仔細看一下人工粘性的模型便可以發現，一是包含聲速，二是只在粒子對互相接近時發生作用，三是粒子極小時收斂趨近於0，說明它本身不是對粘性項的近似。

嚴格來說，它類似於某種簡單的Riemann solver，匯入數值粘性。

目前題主需要考慮的是，是否確實需要真實的流體粘性？sph的許多應用其實是在求解低粘性高雷諾數的尤拉方程，這包括許多諸如 dam break的經典算例。如果確實需要，請考慮換用sphysics提供的其他粘性模型。